專利名稱：用于數據載體的安全線、數據載體及所述數據載體的生產的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種集成在卡狀的數據載體中的多層安全線以及一種其中集成有安全線的特別是卡狀的多層數據載體，并且還涉及一種用于生產數據載體以及安全線的方法。
背景技術：
將安全線集成到例如鈔票的有價文件中用于防偽是眾所周知的。還為眾所知曉的是，將這種安全線也集成到多層塑料卡中，諸如信用卡、借記卡、銀行卡、護照、駕駛執照、員工身份識別卡、身份證、入場券、會員卡等。已證實成問題的是，安全線會在卡片結構內形成預定的破裂點。特別是使用超過Imm寬的安全線時，會引起該風險，因為當在使用期間一例如由于彎曲一使卡片承受應力時，則該安全線從相鄰的卡片層分離。而且，還會引起風險的是，安全線脫離復合物，并在未經授權的情況下被重新使用。文獻EP0037507B1描述了一種具有不可分離地集成在其中的安全線的身份證。安全線固定在該卡片中，并且卡片層優選地在整個區域上通過粘接或焊接而彼此連接，使得安全線與這些卡片層不可分離地連接且嵌入在該卡片中。而且，材料特性如此選擇使得拆離的企圖會導致安全線的破壞。特別是，安全線的材料厚度選擇得非常薄，具有0. 02mm至0. 05mm的厚度，并且材料特性被調整為非常脆。安全線可由金屬、金屬合金、玻璃或塑料構成。還提出建議，給安全線賦予其它的特征。附加的安全特征可以例如是特定類型的金屬或金屬合金、放射性、磁性或熒光、每長度單位的一定的歐姆電阻以及安全線不同顏色中的陽極化處理。文獻W02008/060918A1提議，將構造為所謂的顏色變換箔片的安全線牢固地集成在兩層塑料卡片的層狀復合物中。顏色變換箔片由許多薄層的雙軸向拉伸的塑料構成。為了確保在安全線和卡片的與之相鄰的層之間的牢固結合，安全線具有任何預期形狀的多個孔隙。當通過施加壓力和溫度使卡片層隨后軟化并彼此結合時，由于孔隙致使安全線在層結構中的機械錨固。另外，安全線涂覆有底漆或膠粘劑，以便增加安全線和相鄰的熱塑性塑料表面之間的粘附力。還進一步建議，將諸如全息圖等附加防偽元件施加至卡片層中的一個。可靠地連接安全線的上述問題以類似的方式同樣存在于這樣的安全線中，該安全線具有傳遞全息信息項目的涂層。這樣的安全線例如已知與鈔票相關聯，但也能夠完全地集成在塑料卡片結構中作為所謂的“層壓線”，即包括PET載體箔片，在其上設置有傳遞全息信息的涂層。替代地，僅只傳遞全息信息的涂層可被轉移并且載體箔片可被去掉。在后一種情況下，使用了術語“轉移線”。由于在轉移線的結構中，設置了位于傳遞全息信息的涂層和載體箔片之間的剝離層，以便能夠在施加過程之后容易地剝去載體箔片，所以當這種轉移線要集成在多層卡片結構中時，難以實現傳遞全息信息的涂層和與之相鄰的卡片層之間的牢固結合。但層壓線即包括載體箔片的層壓線在卡片層結構中的集成也導致開始部分提到的問題，特別當卡片層是聚碳酸酯層時。在EP0037507B1和文獻W02008/060918A1中提及的用于將安全線，特別是具有載
體箔片以及傳遞全息信息項目的涂層的層壓線，可靠地埋置于卡片層結構中的解決方案是相對繁雜的。
發明內容
本發明的目的在于提出一種帶有傳遞全息信息項目的涂層并能以簡單的方式可靠地集成在多層數據載體的層狀復合物中的安全線。特別地，這涉及將這種安全線配設于具有聚碳酸酯層或甚至唯獨由聚碳酸酯層構成的卡狀的數據載體中。通過具有獨立權利要求特征的安全線和配備有安全線的多層數據載體以及通過相應的生產方法來實現該目的。在從屬于獨立權利要求的權利要求中，說明了本發明的優 選實施方式以及進一步的改進方案。相應地，為此目的建議將安全線的與數據載體的聚碳酸酯層鄰接的表面本身構作為聚碳酸酯層。換一種說法，根據本發明的多層安全線包括第一表面和第二表面。在第一表面上設置有傳遞全息信息的涂層，而第二表面由聚碳酸酯層構成。為此，載體箔片可以要么完全構造為單一聚碳酸酯層，或者它可構造成具有多個層，其中外部層是聚碳酸酯層。當這種安全線通過施加壓力和溫度被層壓在例如塑料卡片的聚碳酸酯層之間時，在安全線的載體側可省略進一步的膠粘，因為安全線的載體箔片的聚碳酸酯層直接和與之鄰接的聚碳酸酯的卡片層結合，卡片層為卡片的芯部箔片或透明的蓋層或載體層。由此，基于類似的材料特性通過僅只施加壓力和溫度可實現安全線和所述卡片層之間的可靠結合。在置于其間的膠粘劑和/或底漆被省略的意義上，兩個層之間的結合是“直接”的。結合代之以基于通過熱層壓由于化學和物理效果實現的各層彼此之間的“熔合”。代替聚碳酸酯作為安全線的載體箔片，可進行處理以通過熱層壓與聚碳酸酯層形成層狀復合物的其它材料也可用于載體箔片，諸如PETG (聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物)或PVC(聚氯乙烯)。從根本上說，一方面，要彼此連接的材料應當是極性的，這在PC和例如PVC中給出，而另一方面，它們的玻璃化轉變溫度不應相距太遠。可替代地，關于安全線的載體箔片的材料以及關于有待與之連接的各層的材料，也可采用不同的熱塑性塑料，只要它們能夠例如通過上述的熱層壓方法彼此連接即可。由于不同的玻璃化轉變溫度，例如以PCV作為載體箔片的安全線能夠以良好的結合強度層壓在PC層結構中。載體箔片的厚度優選地選擇為較小，并位于20 μ m至50 μ m的范圍內，特別優選地在25 μ m至35 μ m的范圍內。由此，在從層狀復合物脫離時該線損壞的可能性增加。為了不僅對其載體箔片而言而且對傳遞全息信息的涂層而言將安全線牢固地固定在層狀復合物中，傳遞全息信息的涂層在其外側具有可熱封的層，該層在熱層壓過程其間和與之相鄰的卡片層形成牢固的結合。在聚碳酸酯層的卡片的情況下，其中安全線因此在兩側鄰接層狀復合物的聚碳酸酯層，可熱封的層優選地基于羥基改性的乙烯共聚物予以制作。這意味著，羥基改性的乙烯共聚物形成層材料的主要成分或實體組分，而且可存在通常的添加劑、溶劑等。熱封漆的施加厚度可位于O. 5 μ m和5 μ m之間，并且優選地位于I μ m與3 μ m之間。傳遞全息信息的涂層在載體箔片上優選地作為被壓印的全息圖實施。為此，箔片在整個面積上印有壓印漆，衍射結構或者還有消色差活性結構隨后壓印其中，兩種結構用作光柵。就這些光柵根據光折射的原理具有衍射效果來說，這些光柵被稱為全息圖。在日光下觀察時，該色彩現象會出現。但是當由于光柵，在整個可見光譜上僅發生依賴于角度的反射時，例如在所謂的鋸齒光柵的情況下，這些光柵被稱為消色差結構。這些導致面無光效果。在本發明的含義內，術語“全息信息”涵蓋了衍射光柵結構和消色差活性光柵結構兩者。從印花箔片和全息圖線的全息圖壓印獲知的熱塑性壓印漆可用作壓印漆。但是，由于隨后的在將安全線層壓在層狀復合物中時的熱應力，輻射固化型壓印漆系是優選的，例如UV輻射或電子束固化漆系。這些是這樣的漆系，它們在漆中包含輻射交聯的聚合物。在這種情況下，特別優選地使用基固化型丙烯酸脂漆，但也可使用陽離子固化型壓印漆。
具有低粘度的漆是特別合適的。在室溫下漆的粘度應處于從lODIN-sec至30DIN-sec的范圍內(利用4mm福特杯測量)，優選地處于從15DIN_sec至25DIN_sec的范圍內。由此，可在沒有熱供應的情況下處理漆，使得上述的薄聚碳酸酯箔片還能以足夠的生產可靠性進行處理。優選地，將流體光引發劑添加至可輻射固化的漆中。光引發劑更有效地起始交聯過程，因為它們在漆中具有比實際的UV交聯聚合物大得多的有效率橫截面。因此使得可以在短暫的、密集的照射下實現固化。除了 UV波長范圍內的通常吸收光譜，光引發劑優選地還具有在可見光范圍內的特定吸收譜線。當在壓印過程中固化通過載體箔片發生，并且前者在紫外線輻射的波長范圍內強烈地吸收，但相比之下在可見光范圍內是透射的時，這是重要的。通過采用摻雜UV發射器，例如鐵摻雜或鎵摻雜或鉛摻雜，在該組合中，可實現UV固化漆在聚碳酸酯箔片上的特別穩定的錨固。在鐵摻雜發射器中，例如除寬波段的UV發射范圍之外，還獲得密集發射譜線例如處于約436nm的、從400nm至大約450nm的可見光范圍內的強發射。當采用在該波長范圍內強烈吸收的光引發劑時，漆的固化非常迅速地發生。為了實現衍射或消色差活性壓印結構的預期可見度，優選地，反射層被施加至壓印漆層。在沒有這樣的反射層的情況下，全息信息在視覺上只能夠微弱地識別。例如鋁、銅或鉻以及還有鐵、銀或金或金色調合金的金屬反射層是特別合適的，它們以15nm至50nm的層厚度優選地直接氣相沉積在壓印表面上。代替金屬反射層，還可使用具有高折射特性的例如TiO2或ZnS的涂層。替代地，當油墨中的金屬粉劑上浮至壓印結構時，可以通過用包含金屬粉劑的油墨疊印來實現反射層。但是，上述的金屬層在光學上優于包含金屬粉劑的此類油墨。有利地，反射層可在一些區域中完全去除，以便產生所謂的負片記錄，也稱為“明文”，取決于背景其強烈地或強烈程度稍弱地可見，甚或僅在透射光中觀察時可見。能夠以已知的方式通過蝕刻方法或沖洗方法產生反射層的此類孔隙。在蝕刻方法中，反射層的相關聯區域隨后在蝕刻槽中去除，而在沖洗方法中，在施加反射層之前，相關的區域印有沖洗油墨，其中沖洗油墨連同位于其上的反射層隨后被洗掉。通過在整個面積上或局部地將一個或若干個上光油墨層施加至金屬反射層，附加的光學信息項目可集成到線中。由此，可以例如光學沉積有色底層用于光學可見的沉積全息圖。在施加已提到的可熱封的漆層之前，反射層優選地配備有底漆涂層，以便保護其免受環境和化學影響。該底漆涂層可由一個或多個層構成。例如異氰酸酯交聯的聚氨酯適合作為底漆。用于底漆層的層厚度位于O. 3 μ m至5 μ m之間的范圍內，優選地處于O. 7 μ m至3μπι的范圍內。上文描述的采用具有傳遞全息信息項目的涂層的可層壓安全線的構成本發明的原理一所述安全線實現安全線的載體箔片的材料和與卡片層相鄰的材料之間的良好結合-也可從到此描述的聚碳酸酯數據載體層轉用到其它層材料。例如，在由聚氯乙烯(PVC)層構成的卡片結構中，PVC可同樣用作用于安全線的載體箔片的材料。相比之下，在PETG卡片層(PETG=聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物)的卡片結構中，安全線的載體箔片的材料將優選地由PETG構成。由此，本發明的原理可轉用到這樣的材料組合，其可通過熱層壓形成彼此之間的牢固結合而無需使用膠粘劑或底漆。于是，相應的多層數據載體的特征在于，載體箔片或帶有傳遞全息信息的涂層的安全線的載體箔片的至少外部層直接與數據載體的鄰接層連接。特別優選地，要彼此連接的這兩個層基于相同的熱塑性塑料進行生產。為了生產此種多層，特別是卡狀的數據載體，相應地，數據載體的載體層和數據載體的透明蓋層與安全線接合，使得安全線的載體箔片以其自由表面(其是與傳遞全息信息的涂層相對的表面)直接地一即沒有膠粘劑或底漆一與透明蓋層鄰接或優選地與載體層 鄰接。該層結構隨后通過施加壓力和溫度被層壓在一起，使得安全線的載體箔片和與之相鄰的卡片層形成結合。
下文中，本發明的優選實施方式將參考附圖進行說明。所述附圖描述如下圖1是具有安全線的塑料卡片的平面圖，圖2是圖1中塑料卡片的安全線的示意性橫截面圖，圖3是根據第一示例性實施方式的圖1中塑料卡片的層結構，圖4是根據第二示例性實施方式的圖1中塑料卡片的層結構，圖5是根據第三示例性實施方式的圖1中塑料卡片的層結構，以及圖6是根據第四示例性實施方式的圖1中塑料卡片的層結構。
具體實施例方式圖1以平面圖示出了多層卡狀的數據載體1，其在此構造為接觸芯片模塊2。位于透明的蓋層下面的安全線3層壓到多層數據載體的層狀復合物中，并從一個芯片卡邊緣延伸至相對的芯片卡邊緣。安全線3具有可視覺識別的標志4，其通過對安全線3的金屬涂層部分地脫金屬而實現。替代地，脫金屬也可被省略。根據圖1的芯片卡片的安全線3以橫截面形式示意性地示出在圖2中。各層厚度的相應尺寸相對于彼此不是真實按比例的。相應地，安全線3具有載體箔片5，其在這里構造為單層并且是聚碳酸酯層。諸如填料、染料等的常用添加劑可摻雜至聚碳酸酯層。對于該示例性實施方式，載體箔片可具有30 μ m的厚度。代替單層構造，載體箔片5也可呈多層構造，其中至少載體箔片5的外表面5a于是通過聚碳酸酯層形成。這對于形成載體箔片5和與之比鄰的數據載體I的聚碳酸酯層的牢固結合是重要的。用于多層箔片的示例是具有化學表面處理層的聚碳酸酯箔片，化學表面處理層支持漆6的粘附。相應的表面涂層來自丙烯酸脂或其它適當的粘附促進劑的物質種類。它們或者在生產箔片時直接施加至聚碳酸酯箔片，或者隨后在另外的印刷機構或以類似的施加方法施加至聚碳酸酯箔片。此類層的厚度達到O.1 μ m至5 μ m。這些層還可用來減少聚碳酸酯箔片的表面粗糙度，以便在施加漆6時獲得出色的光學效果。借助于紫外線輻射可固化的漆6被施加至載體箔片5的與表面5a相對的一側，其包括流體光引發劑并在壓印和固化處理之前具有大約20DIN-秒的粘度。在該漆層6中，在漆固化之前，全息圖結構被壓印。漆層6的厚度平均達到約3μπι。漆層6的壓印表面氣相涂覆有金屬反射層7，例如鋁、鉻或銅，其中在區域4中通過上述的沖蝕方法，形成傳遞除全息信息之外的其它信息項目的脫金屬區域，全息信息通過漆層6的衍射的壓印結構傳遞。替代地，也可省略脫金屬作用。這些其它信息項目能夠表現視覺上可識別的圖案、文字、編碼或標識。金屬層可在整個面積上或局部地另外印制有一個或多個上光油墨層，以便由此整合有其它光學信息項目。具有例如僅30nm厚度的金屬反射層7配置有底涂層8，底涂層8由異氰酸酯交聯的聚氨酯構成并又具有例如約2 μ m的厚度。在所有物體之上施加有羥基改性的乙烯共聚 物的可熱封的漆層9，具有例如還是約2 μ m的厚度。當完成的層結構通過施加壓力和溫度被結合以形成均質的層狀復合物時，該可熱封的漆層9具有的功能是，與層狀卡片復合物的、和所述漆層相鄰的聚碳酸酯層形成可靠且持久的結合。圖3至圖6示出了集成有安全線3的卡片層結構的不同變型，其中這些變型絕不是有限的。在圖3和圖4中，卡片層結構由總共五個卡片層構成，即卡片芯部箔片10，在兩側分別配置有兩個蓋層11和12。卡片芯部箔片通常是不透明的，并且內部蓋層11也可以是不透明的。相比之下，外部蓋層12是至少部分透明的，以便能夠從外面視覺識別出在外部蓋層12下面的印記13以及同樣在外部蓋層12下面的安全線3。在圖3中，印記13設置在內部蓋層11上，而安全線3處于印記13和外部蓋層12之間。在圖4中，相比之下，印記13位于外部蓋層12的內側，而安全線3位于具有印記13的蓋層12和內部蓋層11之間。在根據圖4的示例性實施方式中，當然必須確保在安全線3區域中的印記層13足夠透明，以便使安全線3的全息信息不被遮蓋。在所有圖示的示例性實施方式中，首先借助于熱密封漆9將安全線3施加至相關的蓋層12 (如圖3)或11 (如圖4)。在根據圖3的示例性實施方式中，相應地，底涂層8和熱密封漆9是透明的，使得位于下面的被壓印的全息信息保持可見。在根據圖4的示例性實施方式中，相比之下，載體箔片5和被壓印的漆層6是光學透明的，以便在該示例性實施方式中也保證被壓印的全息信息通過外部蓋層12是可見的。圖5和圖6不出了僅具有一個外部蓋層12的相應的不例性實施方式。與根據圖3和圖4的示例性實施方式的不同之處僅在于，印記13(圖5)或安全線3(圖6)直接施加至芯部箔片10。在所有的示例性實施方式中，至少蓋層11和12是聚碳酸酯層，并且至少在根據圖5和圖6的示例性實施方式中，卡片芯部箔片10也由聚碳酸酯層構成。就上述的各蓋層和卡片芯部箔片自身呈多層構造而言，至少它們的外表面由聚碳酸酯層形成。
權利要求
1.一種用于卡狀的數據載體(I)的多層安全線(3)，包括具有第一表面和第二表面 (5a)的載體箔片(5)，其中所述第一表面帶有傳遞全息信息項目的涂層出，7，8，9)，其特征在于，所述第二表面(5a)由可通過熱層壓與聚碳酸酯層形成牢固結合的熱塑性塑料層形成。
2.根據權利要求1所述的安全線，其特征在于，所述載體箔片(5)的厚度在20μπι至 50 μ m的范圍內，優選地在25μπι至35μπι的范圍內。
3.根據權利要求1或2所述的安全線，其特征在于，傳遞所述全息信息的所述涂層 (6，7，8，9)在外側具有可熱封的層(9)。
4.根據權利要求3所述的安全線，其特征在于，所述可熱封的層(9)基于羥基改性的乙烯共聚物制成。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的安全線，其特征在于，傳遞所述全息信息的所述涂層(6，7，8，9)構造為被壓印的全息圖，并包括塑料層(6)，在所述塑料層(6)中壓印有傳遞所述全息信息的衍射結構或消色差活性結構。
6.根據權利要求5所述的安全線，其特征在于，所述被壓印的塑料層(6)由可輻射固化的漆系統制成，優選地由可紫外線輻射固化的漆制成。
7.根據權利要求5或6所述的安全線，其特征在于，所述被壓印的塑料層(6)由基固化型丙烯酸脂漆或陽離子固化型漆制成。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的安全線，其特征在于，被壓印在所述塑料層(6) 中的結構至少局部地涂覆有反射層(7)。
9.根據權利要求8所述的安全線，其特征在于，所述反射層在一些區域(4)中被完全地去除。
10.根據權利要求1至9所述的安全線，其特征在于，所述第二表面(5a)由聚碳酸酯層形成。
11.一種多層數據載體(1)，包括載體層(10;11)、透明蓋層(12)以及與這兩個層相鄰的具有載體箔片(5)的多層安全線(3)，所述載體箔片(5)具有帶有光學可變涂層 (6,7,8,9)的第一表面和與所述第一表面相對的第二表面(5a),其特征在于,所述光學可變涂層(6，7，8，9)是傳遞全息信息項目的涂層，并且所述載體箔片(5)的第二表面(5a)與所述數據載體的、和所述載體箔片相鄰的所述兩個層(10;11;12)中的一個層直接連接。
12.根據權利要求11所述的數據載體，其特征在于，所述安全線(3)的載體箔片(5)的第二表面(5a)和所述數據載體(I)的與所述第二表面相鄰的層(10;11;12)由可通過熱層壓彼此形成牢固結合的材料層構成。
13.根據權利要求11或12所述的數據載體，其特征在于，所述安全線的載體箔片(5) 的第二表面(5a)和所述數據載體(I)的與所述第二表面相鄰的層(10;11;12)由相同或不同的熱塑性塑料制成。
14.根據權利要求12或13所述的數據載體，其特征在于，所述安全線(3)的載體箔片 (5)的第二表面(5a)由聚碳酸酯(PC)層、聚對苯二甲酸乙酯(PETG)層、聚氯乙烯(PVC)層或通過熱層壓可與PC形成牢固結合的其它塑料層形成，并且所述數據載體(I)的與所述第二表面相鄰的層(10; 11; 12)是PC層。
15.根據權利要求11至14中任一項所述的數據載體，其特征在于，所述數據載體(I)的與所述安全線⑶相鄰的載體層(10; 11)和所述數據載體⑴的與所述安全線(3)相鄰的透明蓋層(12)兩者均是PC層。
16.根據權利要求11至15中任一項所述的數據載體，其特征體現為根據權利要求1至 10中任一項所述的安全線(3)。
17.一種用于生產根據權利要求11至16中任一項所述的多層數據載體(I)的方法，包括如下步驟-將透明蓋層(12)和載體層(10; 11)與多層安全線(3)接合，接合方式使得所述安全線⑶的載體箔片(5)以其第二表面(5a)與兩個上述層(10; 11; 12)中的任合一個直接鄰接，以及-通過施加壓力和溫度將所述蓋層(12)、所述載體層(10; 11)和插置其間的安全線(3) 彼此層壓，使得所述安全線(3)的載體箔片(5)與兩個上述層(10;11;12)中的任合一個形成結合。
18.一種用于生產根據權利要求1至10中任一項所述的安全線的方法，其特征在于，將全息信息已被壓印或要被壓印其中的、可輻射固化的漆層(6)施加至構造為聚碳酸酯層的載體箔片(5)的第一表面的步驟，以及照射所述層結構的另一步驟。
19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，照射借助于摻雜UV發射器實現。
20.根據權利要求18或19中任一項所述的方法，其特征在于，所述可輻射固化的漆以從10DIN-秒至30DIN-秒范圍內的粘度，優選地從15DIN-秒至25DIN-秒范圍內的粘度，施加。
全文摘要
根據本發明，由聚碳酸酯層(10;11;12)構成的安全線(3)在施加壓力和溫度的情況下被層壓到塑料卡片(1)中。安全線包括由聚碳酸酯構成的基底薄膜(5)以及由基底薄膜承載且提供全息信息的涂層(6)。安全線的聚碳酸酯基底薄膜(5)在不使用膠粘劑或底漆的情況下連接至數據載體的與所述聚碳酸酯基底薄膜比鄰的聚碳酸酯層(10;11;12)。
文檔編號B42D15/10GK103025523SQ201180035815
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月20日 優先權日2010年7月22日
發明者G.恩德雷斯, J.K.斯塔爾, L.霍夫曼 申請人:德國捷德有限公司